تعریف اورینگ
اورینگ‌ها نوع دیگری از آب‌بندها هستند که می‌توانند برای آب‌بندهای ساقه، بدنه و درپوش یا آب‌بندهای قطعات بدنه در کاربردهای مایعات غیرخورنده و همچنین آب‌بندهای داخلی برای اجزای شیر، مانند بین بدنه و نشیمنگاه شیر استفاده شوند. اورینگ‌ها معمولاً در شیارهای ماشین‌کاری شده نصب می‌شوند. در برخی موارد، زمانی که شیارها از فولاد کربنی هستند، ممکن است با یک ماده خاص مانند اینکونل 625 پوشش جوش داده شوند تا از خوردگی شکاف زیر اورینگ‌ها جلوگیری شود. به طور کلی، مایع می‌تواند زیر اورینگ‌ها درون شیارها محبوس شود و باعث خوردگی شکاف گردد. اورینگ‌ها در شیرآلات صنعتی برای مسدود کردن مسیر مایع، که می‌تواند گاز یا مایع یا ترکیبی از هر دو باشد، به داخل شیر و به محیط استفاده می‌شوند. اورینگ‌ها معمولاً در برابر دیواره مقابل یا شیارها فشرده می‌شوند تا آب‌بندی کاملی را در شرایط فشار بالا و پایین حفظ کنند.
اورینگ‌ها می‌توانند به صورت شعاعی، محوری یا در گوشه نصب شوند. اورینگ‌های شعاعی نیاز به کنترل بیشتری در ماشین‌کاری هم‌محوری محفظه و درپوش محفظه نسبت به اورینگ محوری دارند. زیرا اورینگ محوری دارای قطر آب‌بندی بزرگ‌تری است، به بولت‌گذاری اضافی نیاز دارد. اورینگ‌های گوشه به تحمل بیشتری نیاز دارند اما یک سازش خوب بین ماشین‌کاری شعاعی و محوری هستند. اورینگ‌ها از EP (اتیلن پروپیلن) برای آب داغ، بونا برای هیدروکربن‌ها، ویتون برای مواد شیمیایی عمومی و کالرز برای مواد شیمیایی بسیار خورنده ساخته می‌شوند. معمولاً برای مشخص کردن مواد، کد رنگی دارند.
اورینگ ها از دسته آب بندهای دو طرفه هستند که شکل و مقطع دایره ای دارند. اورینگ ها معمولاً از مواد الاستومری ساخته می شوند، اما ممکن است از مواد دیگری مانند PTFE یا فلز نیز ساخته شوند.
یک O-ring از طریق تغییر شکل متریال بواسطه نصب و فشار رسانه آب بندی می کند تا شکاف بین اجزای جفت شونده را ببندد.
فشارهای بالاتر سیستم می تواند باعث تغییر شکل از طریق شکاف شود که به عنوان اکستروژن شناخته می شود و در نتیجه باعث خرابی آب بندی می شود. انتخاب یک ماده آب بند سخت تر یا نصب حلقه های پشتیبان برای پشتیبانی از حلقه O ممکن است این مشکل را کاهش دهد.
در این مقاله، به بررسی دقیق اورینگ‌ها، از تعریف تا کاربردهای متنوع آن‌ها خواهیم پرداخت. همچنین به تشریح اورینگ چیست، پرداخته می شود.
انواع اورینگ
اورینگ‌ها بر اساس جنس، اندازه و کاربرد به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند:
جنس: به طور کلی اورینگ ها از موادی به نام الاستومر ساخته می شوند. انتخاب جنس مناسب به عوامل مختلفی مانند دما، فشار، نوع سیال و سازگاری شیمیایی بستگی دارد.
معروفترین الاستومرها عبارتند از:
اندازه: اورینگ‌ها در سایزهای مختلفی تولید می‌شوند و انتخاب اندازه مناسب به ابعاد شیار و شرایط کاری بستگی دارد.
کاربرد: اورینگ‌ها در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، نفت و گاز، صنایع غذایی و پزشکی استفاده می‌شوند.
جدول زیر راهنمای بسیار خوبی برای انتخاب متریال اورینگ (وایتون، سیلیکون و NBR) بر اساس سه پارامتر اصلی( دما، سختی و نوع کاربرد است).
| الاستومر | سختی | حرارت (سانتیگراد) | کاربرد |
| Nitrile, NBR, Buna N | 70 | -35 to +110 °C | Hydraulic Oils, Vegetable Oils, Animal Fats, Acetylene Alcohols, Water, Air, Fuels and many other products |
| 90 | -25 to +110 °C | Chemical resistance of 36624 with higher hardness for higher pressure applications. | |
| Ethylene Propylene,EPDM, EPM | 70 | -55 to +130°C | Solvents, alcohols, ketones, esters, organic and inorganic acids, hydraulic fluids. Highly age resistant. Not recommended for animal fats, vegetable or mineral oils. |
| 70 | -50 to +150 °C | Chemical resistance of 55914 with improved temperature range and compression set characteristics. Also for steam applications. | |
| 80 | -50 to +150 °C | Chemical resistance of 55914 with higher hardness for higher pressure applications | |
| Silicone, VMQ | 70 | -50 to +220 °C | Chemical resistance as noted above, with additional resistance to fuels and parafin based lubricants. |
| Fluorocarbon, FKM, Viton® | 70 | -20 to +200 °C | Good chemical resistance to oils, fats, fuels. Has very low compression set characteristics at high temperatures Suitable for vacuum applications. |
ویژگیهای انواع اورینگ
در جدول زیر یک مقایسه بسیار پرکاربرد برای انواع اورینگ با توجه به پارامترهای اساسی آورده شده است.
چنانچه جدولهای کاملتری را برای موارد خاص می خواهید به لینک سایت شرکت اریکس ERIKS مراجعه کنید.
| پلیمر | NBR | HNBR | FKM | EPDM | SBR | CR | IIR | VMQ,PVMQ Si, PMQ, |
| استحکام کششی | 6.9-27.6 | 31.0-10 | 3.4-20.7 | 2.1-24.1 | 3.4-24.1 | 3.4-27.6 | 13.8-20.7 | 1.4-10.3 |
| مدول کششی در | 2.0-15 | 1.7-20.7 | 1.4-13.8 | 0.7-20.7 | 2.1-10.3 | 0.7-20.7 | 0.3-3.4 | 6.2 |
| سختی | 20-100 | 30-95 | 50-95 | 30-90 | 30-100 | 15-95 | 30-80 | 20-90 |
| کشسانی | 100-650 | 90-450 | 100-500 | 100-700 | 450-600 | 100-800 | 300-850 | 100-900 |
| فشرده سازی | Good-Exc. | Good-Exc. | Good-Exc. | Good-Exc. | Good-Exc. | Poor-Good | Poor-Good | Poor-Good |
| حداقل دما | -57 to -18 | -46 to -18 | -46 to -18 | -46 to -18 | -59 to -48 | -57 to -34 | -57 to -40 | -117 to -68 |
| حداکثر دما | 99 to 121 | 121 to 149 | 200 to 260 | 104 to 149 | 99 to 121 | 93 to 121 | 121 to 149 | 204 to 260 |
| مقاومت در 100 درجه | Good | Exc. | Exc. | Good-Exc. | Good | Good-Exc. | Good-Exc. | Exc. |
| مقاومت بخار | Fair-Good | Fair-Good | Poor-Good | Exc. | Fair-Good | Fair-Good | Good-Exc. | Fair-Good |
| مقاومت در برابر شعله | Poor | Poor | Good-Exc. | Poor | Poor | Good-Exc. | Poor | Fair-Exc. |
| مقاومت در برابر آب و هوا | Fair-Good | Good-Exc. | Exc. | Exc. | Fair-Good | Fair-Good | Exc. | Exc. |
| مقاومت در برابر نور خورشید | Poor-Good | Good-Exc. | Good-Exc. | Exc. | Poor | Good-Exc. | Exc. | Exc. |
| مقاومت ازن | Fair-Good | Good-Exc. | Exc. | Good-Exc. | Poor | Good-Exc. | Exc. | Exc. |
| مقاومت در برابر تشعشع | Fair-Good | Fair-Good | Fair-Good | Good-Exc. | Poor-Good | Fair-Good | Poor-Good | Poor-Good |
مقایسه اورینگ برندهای معتبر جهانی
این جدول به مقایسه برندهای مختلف اورینگ O-ring بر اساس گزینه‌های مواد، سطوح مقاومت و بهترین کاربردها کمک می‌کند. اگر به توصیه‌هایی برای یک صنعت خاص نیاز دارید، با کارشناسان چرخش صنعت تماس بگیرید .
برند | متریال | مقاومت حرارتی | مقاومت شیمیای | دوام و مقاومت در برابر سایش | بهترین صنایع |
Parker | NBR, FKM (Viton), EPDM, Silicone | -40°C to 230°C | Excellent (Viton), Moderate (NBR) | High | Industrial, Aerospace, Automotive |
Trelleborg | NBR, FFKM, HNBR, EPDM | -50°C to 250°C | Excellent (FFKM), Good (HNBR) | Very High | Oil & Gas, Heavy Machinery |
SKF | NBR, FKM, PTFE, EPDM | -30°C to 220°C | Good | High | Hydraulic Systems, Manufacturing |
Freudenberg | NBR, FKM, FFKM, EPDM, Silicone | -50°C to 250°C | Outstanding | Very High | Chemical, Food & Beverage, Medical |
Apple Rubber | NBR, FKM, EPDM, Silicone, Polyurethane | -40°C to 250°C | Excellent (Silicone, FKM) | High | Aerospace, Automotive, Industrial |
Kalrez (DuPont) | FFKM | -40°C to 327°C | Outstanding | Very High | Extreme Environments, Chemical Processing |
عملکرد اورینگ
اورینگ‌ها با ایجاد یک آب‌بندی محکم بین دو سطح، از نشت سیالات و گازها جلوگیری می‌کنند. هنگامی که اورینگ در یک شیار قرار می‌گیرد و تحت فشار قرار می‌گیرد، به دیواره‌های شیار فشرده شده و تمام منافذ را می‌پوشاند.
اساس آب‌بندی در اورینگ‌ها بر پایه ایجاد یک سد فیزیکی بین دو سطح است. این سد به دو صورت اصلی ایجاد می‌شود:
فشرده‌سازی اولیه: اورینگ با اعمال نیروی مشخصی در شیار خود فشرده می‌شود. این فشار اولیه، ضمن ایجاد یک آب‌بندی اولیه، به اورینگ کمک می‌کند تا با ناهمواری‌های سطح سازگار شود و در برابر تغییرات فشار مقاومت کند.
فشار سیستم: فشار سیال یا گاز درون سیستم، اورینگ را بیشتر به دیواره‌های شیار فشرده کرده و آب‌بندی را تقویت می‌کند. این فشار، علاوه بر ایجاد آب‌بندی، به اورینگ کمک می‌کند تا در برابر نیروهای خارجی مقاومت کند.
اورینگ در کاربردهای خاص
آنچه باید بدان توجه نمود، آنستکه اورینگ استاندارد برای کاربرد های رایج طراحی شده است. در کاربردهای خاص امروزه آب بندهای جدیدی طراحی شده اند که لیست آن در زیر آمده است:
- X-rings
- Quad-Rings®/X-Rings
- Micro o-rings
- Vulc-O-rings
- Encapsulated o-rings
- PTFE O-rings
- PTFE back up rings
- NBR 90 back up rings
- Omniseals (with spring) PTFE
- High-purity compounds
- Silicone free
- Labsfree
- Plasma treated
- Coatings with silicone, PTFE, graphite
- With narrow tolerances
- With surface-control
- With homologations
- Internal lubricants (PTFE, graphite, MOS2)
- Eriflon® PTFE hydraulic seal
سخن پایانی
در جمع بندی این مقاله می توان گفت، پارامترهای متعددی در خرید اورینگ باید مورد توجه قرار گیرد. پیشنهاد می شود برای خود یک جدول طراحی کنید و در آن جدول پارامترهای کلیدی مانند دما، فشار، محیط را تعیین کنید.
سپس با توجه به این پارامترها متریال مناسب را انتخاب کنید. سپس حتما به کاتالوگ نگاهی بیاندازید، تا براساس پارامترها اورینگ خود را جستجو کنید. قدم بعدی تعیین بودجه است. پس از آن سراغ یک تامین کننده معتبر چرخش صنعت رفته و با اطمینان سفارش خود را انجام دهید.
